Билет 8. Амплитудная характеристика с линейной шкалой квантования. Защищенность от шумов квантования

  • ID: 37915 
  • 5 страниц

Фрагмент работы:

Амплитудная характеристика с линейной шкалой квантования. Защищенность от шумов квантования.

число уровней квантования оказывается чрезмерно большим, но его можно значительно снизить, принудительно уменьшая пик-фактор ТФ сигнала на передаче и восстанавливая его на приеме. Так, если уменьшить пик-фактор на передаче до величины q = 4,75 количество уровней квантования также резко уменьшится и составит величину lМАКС = 102.На практике изменение и восстановление пик-фактора сигнала (или динамического диапазона) осуществляется при помощи системы компандирования: на передающей стороне на входе АЦП включается устройство, которое называется компрессором (сжимателем) динамического диапазона, а на приеме на выходе ЦАП включается экспандер (расширитель) динамического диапазона. То есть в обощенную структурную схему рисунок 1.3 вводятся дополнительные блоки, как показано на рисунке 3.5.

[image]

Рисунок 3.5 - Система компандирования в ЦСП с ИКМ.

Для того, чтобы избежать искажений при передаче сигналов компрессор (К) и экспандер (Э) должны иметь взаимнообратные амплитудные характеристики, как показано на рисунке 3.6.Здесь кривая 1 - амплитудная характеристика компрессора, кривая 2 - амплитудная характеристика экспандера, кривая 3 - результирующая амплитудная характеристика цепи компрессор-экспандер, которая должна быть линейной.Как видно из рисунка 3.6, значительно увеличивается амплитуда малых сигналов (отсчет 1) и мало меняется амплитуде больших сигналов (отсчет 2), то есть уменьшается как динамический диапазон сигнала [image]так и пик-фактор [image].

Рисунок 3.6 - Использование компандерных устройств для сжатия динамического диапазона: сам рисунок в лекциях отсутствует

а - амплитудные характеристики компандера;

б - сигнал на выходе компрессора

При линейном квантовании как показано на рисунке 3.7 шаг квантования в зоне квантования одинаков во всем рабочем динамическом диапазоне изменения входного сигнала от UВХ МИН до UВХ МАКС, а амплитуда шума квантования не превышает половины шага квантования

При превышении UВХ некоторого UВХ МАКС, наступает режим ограничения:

[image], где lМАКС = 2 m - 1, определяется разрядностью кода m и при использовании кодов конечной разрядности, любой входной сигнал UВХ > UВХ МАКС будет передаваться в канале в виде сигнала UВЫХ = UВЫХ МАКС; при этом возникают шумы ограничения, величина которых значительно превышает шумы квантования: РШ ОГР > РШ КВ.

[image]

Рисунок 3.7 - Линейное квантование по уровню:

а) амплитудная характеристика; б) шумы квантования.